Категорії
Різне

Про першу рентгенівську карту Всесвіту

Природа таємничої темної енергії, відповідальної за прискорення Всесвіту – одне з найпоширеніших питань сучасної астрономії та фізики. Вчені припускають, що це може бути як енергія вакууму, відповідна космологічній сталій загальної теорії відносності Ейнштейна, так і енергетичне поле, що змінюється в часі.

Відповідь на ці питання можуть стати відправною точкою фундаментальної революції у фізиці. Рентгенівські спостереження скупчень галактик дають інформацію про швидкість розширення Всесвіту, ось чому місія апарату «Спектр-Рентген-Гамма» (SRG) з рентгенівським телескопом eRosita на борту, отримав нову карту спостережуваного Всесвіту.

Перед вами будні Всесвіту: прискорення і розпад матерії, нагрітої до надвисоких температур, що обпалює газ, чорні діри і вибухи зірок.

Рентгенівське випромінювання – це невидиме електромагнітне іонізуюче випромінювання. Рентгенівські промені, відкриті в 1895-96-му році німецьким фізиком Вільгельмом Рентгеном, здатні проникати в усі речовини, в тій чи іншій мірі втрачаючи свою інтенсивність.

З сайту Інституту Макса Планка: «рентгенівські спостереження скупчень галактик дають інформацію про швидкість розширення Всесвіту, частці маси в видимій речовині та амплітуді первинних флуктуацій, які є джерелом скупчень галактик і всієї структури Всесвіту». Дослідники також повідомляють, що інструмент eRosita, що сканує глибини космосу і досліджує структуру Всесвіту, отримав нову карту нічного неба. На зображенні зафіксовано безліч випадків, коли матерія прискорюється, нагрівається і подрібнюється.

Передача першого набору даних, отриманих eRosita, була завершена в середині червня. Рентгенівський телескоп зареєстрував понад мільйон джерел рентгенівського випромінювання. Як пишуть дослідники, майже стільки було виявлено за всю історію рентгенівської астрономії. За шість місяців астрономам подвоїли відоме кількість джерел випромінювання. Нагадаємо, «Спектр-РГ» був запущений в липні минулого року на позицію спостерігача, що приблизно в 1,5 мільйонах кілометрів від Землі.

Про першу рентгенівську карту Всесвіту
Надскупчення Шеплі або Концентрація Шеплі — найбільша концентрація галактик в нашому найближчому Всесвіті, яка утворює гравітаційно взаємодіючу одиницю, тобто стискає себе замість розширення разом із Всесвітом. Вона фіксується як вражаюча надмірна щільність у розподілі галактик у сузір’ї Центавра. Відстань до Землі: 652 300 000 світлових років.

Кірпана Нандра, яка очолює групу астрофізиків в Інституті позаземної фізики Макса Планка в Гархинге (Німеччина): «Отримані дані приголомшують! Сподіваюся, наша робота зробить революцію в рентгенівської астрономії».

Рентгенівська карта Всесвіту На найдетальнішій карті зоряного неба зафіксовано близько мільйона джерел рентгенівських випромінювань. Смуга посередині – область галактики Чумацького Шляху, центр якої знаходиться в середині еліпса. Астрономи відзначають, що карта була закодована за допомогою кольорів, щоб допомогти описати те, що відбувається. За словами фахівців, сині промені – це фотони з енергією 1-2,3 кілоелектронвольт, що відповідає температурі випромінюваної гарячої речовини від 10 до 25 мільйонів градусів Кельвіна. Зелені ділянки – це діапазон 0,6-1 кеВ і температура речовини від 60 до 10 млн градусів. Червоні – самі «холодні» – 0,3-0,6 кеВ і 3-6 млн градусів.

На більшій частині площини галактики переважають високоенергетичні джерела. Почасти це пояснюється тим, що велику кількість газу і пилу поглинуло і відфільтрувало низькоенергетичне випромінювання. Джерела включають зірки з сильними, магнітно активними і надзвичайно гарячими атмосферами. Зелені та жовті кольори, що утворюють грибоподібний об’єкт – гарячий газ всередині і відразу за межами нашої Галактики. Цей матеріал запам’ятовує інформацію про формування та еволюції Чумацького Шляху.

Про першу рентгенівську карту Всесвіту
На зображенні залишки наднової Вели після вибуху, що стався тисячі років тому, всього в 800 світлових роках від Землі.

Розсіяне червоне світіння у верхній і нижній частинах карти – в основному рентгенівське випромінювання від гарячого газу далеко за межами Чумацького Шляху. Білі цяточки являють собою сигнатуру надмасивних чорних дір. Дивно, але близько 80% всіх джерел на новій карті – гігантські чорні діри, які знаходяться в центрах далеких галактик.

Деякі з надмасивних чорних дір, що були помічені, належать ще тому Всесвіту, коли йому було менше одного мільярда років, що становить менше 10% його нинішнього віку.

Одне з ключових завдань місії полягає в тому, щоб скласти карту розподілу гарячого рентгенівського газу, який висвітлює великі скупчення галактик. Астрономи сподіваються, що ця інформація може привести до нових уявлень про те, як влаштовано Всесвіт і як він змінюється з плином часу. Цілком можливо, що в цьому проекті виявляться підказки і про природу темної енергії.